钱家店铀矿床表生含氧含铀流体与深层酸性含烃流体的耦合成矿作用——来自岩心蚀变矿物填图的证据
发布时间：2021-08-06 09:04
以岩心光谱蚀变矿物填图为主要研究手段,结合野外地质编录、偏光显微镜、扫描电镜、电子探针能谱分析、氢氧同位素测试等方法,对开鲁盆地钱家店砂岩型铀矿床85个有效钻孔岩心开展了系统的蚀变矿物填图和矿物学研究。结果表明:①主要含矿层上白垩统姚家组蚀变矿物主要有黏土矿物（高岭石、蒙脱石、伊利石、伊/蒙混层及局部绿泥石）、铁的三价氧化物、黄铁矿、碳酸盐（方解石、白云石、铁白云石）等,它们呈现明显的分带特征:氧化带为高含量的"高岭石+Fe3+氧化物"组合、过渡带为中等含量的"高岭石+蒙脱石（伊/蒙混层）"+高含量的"黄铁矿+铁白云石"组合;还原带则主要为高含量的"蒙脱石（伊/蒙混层）+伊利石+黄铁矿"组合,矿体主要分布在氧化-还原过渡带和高岭石变化的梯度带上,并见有明显的高岭石、黄铁矿、铁白云石富集。②含氧含铀流体主要来自于WS、WN方向,其次为ES方向（也可能是WS向流体的分支）,酸性含烃流体主要来自于NE向的断裂构造,流体温度介于40～120℃,两种不同性质流体的耦合作用是该地区的主成矿作用。③主成矿事件应发生在白兴吐"天窗"构造隆升之后,构造天窗在成矿系统中主要承担着还原...
【文章来源】：大地构造与成矿学. 2020,44(04)北大核心EICSCD
【文章页数】：14 页
【部分图文】：
铁的三价氧化物和黄铁矿的微观形态
蚀变矿物分带主要反映了流体期次及其性质的变化。研究区高岭石主要为后期次生成因(李建国等,2018),蒙脱石向高岭石的转化代表了偏酸性流体的改造作用,而三价铁向二价铁的转换则代表了还原性流体的改造,反之则是氧化性流体的改造,它们分别反映了流体的p H和Eh值变化。从铁的三价氧化物分带及其与“U”字型矿体的空间对应关系看,含氧含铀流体主要来源于WS、NW方向,其次为ES方向(也可能是WS流体的分支)。而以强高岭石化为代表的偏酸性流体则明显与NE向的深大断裂有关(如图4中的F1和F2),由断裂指向矿区,高岭石含量呈明显的由高到低的带状分布。高岭石H-O同位素组成表明(表2、图10),流体温度主要集中在40～120℃,明显高于一般的表生流体温度,且在空间上越靠近断裂一侧,温度越高。这一温度总体上也与王可勇等(2017)在该地区获得有机包裹体均一温度(变化范围为60～120℃)和聂逢君等(2017)获取的石英加大边中包裹体均一温度(主要变化范围为67～127℃)较为接近。高岭石和次生铁白云石主要形成于酸性环境(由雪莲等,2018),含矿段高岭石与铁白云石的同步增加,即酸性与还原性的同步增加,也进一步说明这期以强高岭石化为代表的流体应该是来自深部的酸性还原流体。Zhao et al.(2018)研究表明该酸性还原流体与油气有密切关系。在晚白垩世末期持续隆升的构造背景下,九佛堂组生成的油气沿断裂向上覆地层运移(田晓玲等,2001),并部分进入到渗透性较好的姚家组砂岩层。深部油气充注地层,叠加改造铀矿层,形成了大范围还原环境(冯晓曦等,2019),由于矿区恰好也是古地理上的分流间湾,不排除姚家组下段部分黑色泥岩层自身也可产生含烃流体参与成矿,但从高岭石、深大断裂及与成矿的关系,以及矿段铁白云石最高这几个特点上看,初步认为主要与油气作用有关。4.3 流体期次、成矿事件与成矿模式
高岭石氢氧同位素测试在中国地质调查局南京地质调查中心实验室完成。在野外采集样品时优选高岭土化程度高的砂岩样品。室内实验过程中:首先将块样洗净烘干、人工破碎至60目并过筛,然后将筛下的部分样品放入烧杯加500 m L蒸馏水搅拌3 min,静置6 min后将烧杯上半部悬浊液取出并放入另一烧杯,进而利用干悬浮液获得黏土矿物分离物,而后对分离物进行XRD检测,根据检测结果选择高岭石含量高的样品利用MAT253稳定同位素质谱仪和EA1112HT元素分析仪进行氢氧同位素组成分析。2.2 编图方法
【参考文献】：
期刊论文
[1]初步探讨鄂尔多斯盆地东胜铀矿田成矿作用研究若干问题[J]. 冯晓曦,滕雪明,何友宇. 地质调查与研究. 2019(02)
[2]松辽盆地钱家店铀矿床中碳酸盐胶结物赋存状态及其与铀成矿关系[J]. 贾俊民,荣辉,焦养泉,吴立群,郭煦劼,曹民强,崔政劼,陶振鹏. 地球科学. 2018(S2)
[3]铁白云石矿物学特征及原生次生成因机制[J]. 由雪莲,贾文强,徐帆,刘仪. 地球科学. 2018(11)
[4]大庆长垣南部四方台组砂岩型铀矿化特征研究[J]. 魏佳林,汤超,徐增连,肖鹏,刘华健,曾辉,陈路路,赵丽君,郭虎,张超,朱强,李艳锋. 地质调查与研究. 2018(01)
[5]松辽盆地西南部上白垩统姚家组原生黏土矿物组合特征及其找铀意义[J]. 李建国,金若时,张博,苗培森,杨凯,里宏亮,魏佳林,奥琮,曹民强,张红亮,朱强. 地球学报. 2018(03)
[6]烃源岩=铀源岩:砂岩铀矿成矿物质来源新思考[J]. 张万良. 矿产与地质. 2018(01)
[7]影响黏土矿物吸附铀的因素研究进展[J]. 廖容,王新宇,杨旅涵,程科. 广州化工. 2017(21)
[8]内蒙古开鲁盆地砂岩型铀矿热流体作用[J]. 聂逢君,严兆彬,夏菲,李满根,卢亚运,蔡建芳,郭福能,宁君. 地质通报. 2017(10)
[9]基于近红外光谱技术的烃类与粘土矿物识别及其地质意义[J]. 卢燕,杨凯,修连存. 地质通报. 2017(10)
[10]砂岩型铀矿蚀变矿物研究中的岩心光谱扫描技术[J]. 苗培森,张博,张红亮,李建国,卢燕,奥琮,曹民强,薛磊,轩一撒. 地质调查与研究. 2017(03)
博士论文
[1]松辽盆地南部上白垩统地浸砂岩型铀矿成矿条件研究[D]. 张振强.东北大学 2006
硕士论文
[1]鄂尔多斯盆地深部烃源岩生烃过程的油或气—铀关系实验及地质意义[D]. 李艳青.西北大学 2018
[2]东胜铀矿床和钱家店铀矿床后生蚀变特征及其与铀成矿关系[D]. 庞雅庆.核工业北京地质研究院 2007
本文编号：3325486
【文章来源】：大地构造与成矿学. 2020,44(04)北大核心EICSCD
【文章页数】：14 页
【部分图文】：
铁的三价氧化物和黄铁矿的微观形态
蚀变矿物分带主要反映了流体期次及其性质的变化。研究区高岭石主要为后期次生成因(李建国等,2018),蒙脱石向高岭石的转化代表了偏酸性流体的改造作用,而三价铁向二价铁的转换则代表了还原性流体的改造,反之则是氧化性流体的改造,它们分别反映了流体的p H和Eh值变化。从铁的三价氧化物分带及其与“U”字型矿体的空间对应关系看,含氧含铀流体主要来源于WS、NW方向,其次为ES方向(也可能是WS流体的分支)。而以强高岭石化为代表的偏酸性流体则明显与NE向的深大断裂有关(如图4中的F1和F2),由断裂指向矿区,高岭石含量呈明显的由高到低的带状分布。高岭石H-O同位素组成表明(表2、图10),流体温度主要集中在40～120℃,明显高于一般的表生流体温度,且在空间上越靠近断裂一侧,温度越高。这一温度总体上也与王可勇等(2017)在该地区获得有机包裹体均一温度(变化范围为60～120℃)和聂逢君等(2017)获取的石英加大边中包裹体均一温度(主要变化范围为67～127℃)较为接近。高岭石和次生铁白云石主要形成于酸性环境(由雪莲等,2018),含矿段高岭石与铁白云石的同步增加,即酸性与还原性的同步增加,也进一步说明这期以强高岭石化为代表的流体应该是来自深部的酸性还原流体。Zhao et al.(2018)研究表明该酸性还原流体与油气有密切关系。在晚白垩世末期持续隆升的构造背景下,九佛堂组生成的油气沿断裂向上覆地层运移(田晓玲等,2001),并部分进入到渗透性较好的姚家组砂岩层。深部油气充注地层,叠加改造铀矿层,形成了大范围还原环境(冯晓曦等,2019),由于矿区恰好也是古地理上的分流间湾,不排除姚家组下段部分黑色泥岩层自身也可产生含烃流体参与成矿,但从高岭石、深大断裂及与成矿的关系,以及矿段铁白云石最高这几个特点上看,初步认为主要与油气作用有关。4.3 流体期次、成矿事件与成矿模式
高岭石氢氧同位素测试在中国地质调查局南京地质调查中心实验室完成。在野外采集样品时优选高岭土化程度高的砂岩样品。室内实验过程中:首先将块样洗净烘干、人工破碎至60目并过筛,然后将筛下的部分样品放入烧杯加500 m L蒸馏水搅拌3 min,静置6 min后将烧杯上半部悬浊液取出并放入另一烧杯,进而利用干悬浮液获得黏土矿物分离物,而后对分离物进行XRD检测,根据检测结果选择高岭石含量高的样品利用MAT253稳定同位素质谱仪和EA1112HT元素分析仪进行氢氧同位素组成分析。2.2 编图方法
【参考文献】：
期刊论文
[1]初步探讨鄂尔多斯盆地东胜铀矿田成矿作用研究若干问题[J]. 冯晓曦,滕雪明,何友宇. 地质调查与研究. 2019(02)
[2]松辽盆地钱家店铀矿床中碳酸盐胶结物赋存状态及其与铀成矿关系[J]. 贾俊民,荣辉,焦养泉,吴立群,郭煦劼,曹民强,崔政劼,陶振鹏. 地球科学. 2018(S2)
[3]铁白云石矿物学特征及原生次生成因机制[J]. 由雪莲,贾文强,徐帆,刘仪. 地球科学. 2018(11)
[4]大庆长垣南部四方台组砂岩型铀矿化特征研究[J]. 魏佳林,汤超,徐增连,肖鹏,刘华健,曾辉,陈路路,赵丽君,郭虎,张超,朱强,李艳锋. 地质调查与研究. 2018(01)
[5]松辽盆地西南部上白垩统姚家组原生黏土矿物组合特征及其找铀意义[J]. 李建国,金若时,张博,苗培森,杨凯,里宏亮,魏佳林,奥琮,曹民强,张红亮,朱强. 地球学报. 2018(03)
[6]烃源岩=铀源岩:砂岩铀矿成矿物质来源新思考[J]. 张万良. 矿产与地质. 2018(01)
[7]影响黏土矿物吸附铀的因素研究进展[J]. 廖容,王新宇,杨旅涵,程科. 广州化工. 2017(21)
[8]内蒙古开鲁盆地砂岩型铀矿热流体作用[J]. 聂逢君,严兆彬,夏菲,李满根,卢亚运,蔡建芳,郭福能,宁君. 地质通报. 2017(10)
[9]基于近红外光谱技术的烃类与粘土矿物识别及其地质意义[J]. 卢燕,杨凯,修连存. 地质通报. 2017(10)
[10]砂岩型铀矿蚀变矿物研究中的岩心光谱扫描技术[J]. 苗培森,张博,张红亮,李建国,卢燕,奥琮,曹民强,薛磊,轩一撒. 地质调查与研究. 2017(03)
博士论文
[1]松辽盆地南部上白垩统地浸砂岩型铀矿成矿条件研究[D]. 张振强.东北大学 2006
硕士论文
[1]鄂尔多斯盆地深部烃源岩生烃过程的油或气—铀关系实验及地质意义[D]. 李艳青.西北大学 2018
[2]东胜铀矿床和钱家店铀矿床后生蚀变特征及其与铀成矿关系[D]. 庞雅庆.核工业北京地质研究院 2007
本文编号：3325486
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